Обработка результатов. 1. Построить вольт-амперные характеристики исследованных проводников

1. Построить вольт-амперные характеристики исследованных проводников.

2. По данным таблиц 1 и 3 рассчитать сопротивления проводников на основании закона Ома для участка цепи с использованием формулы (11) для U_обр. Вычислить среднее значение сопротивления каждого образца и рассчитать погрешность измерений. На основании формулы , где S = pd ²/4, рассчитать удельное сопротивление алюминия и меди. Сравнить полученные значения со справочными данными.

3. По данным таблиц 2 и 4 рассчитать контактное сопротивление R _к: для этого необходимо учесть, что измеренное в таблице 1 сопротивление включено последовательно с контактным сопротивлением. Поэтому R _{к Al} = R _{п Al} – R _Al и R _{к Cu} = R _{п Cu} – R _Cu.

4. Определить диаметр жилы соединительного проводника, сопротивление которого измерялось в пункте 13 (табл.5), используя формулу для сопротивления . Материал проводника – медь.

5. На основе формулы (1) рассчитать среднюю длину свободного пробега электронов в алюминии и меди с использованием формулы (5) по классической теории, и формулы (10) – по квантовой теории. Полученные результаты сравнить со справочными значениями.

6. На основе формулы (6) рассчитать удельную теплопроводность алюминия и меди. Полученные результаты сравнить со справочными значениями.

Содержание отчёта

Отчёт оформляется в соответствии с требованиями, предъявляемыми кафедрой ОТФ.

Контрольные вопросы.

1. Что называется электрическим сопротивлением и удельным сопротивлением? Назовите единицы этих величин.

2. Основные положения классической электронной теории проводимости металлов.

3. Что такое длина свободного пробега электронов в проводниках? Почему она может существенно превышать межатомное расстояние?

4. Чем отличаются понятия “свободные электроны” и “электроны проводимости”?

5. Что такое контактное сопротивление и чем оно обусловлено?

6. Почему при расчете сопротивления соединительного проводника относительно малого диаметра можно не учитывать контактное сопротивление?

7. Почему при измерении низких сопротивлений необходимо использовать измерительный усилитель?

8. Чем могут быть обусловлены различия измеренного и справочного значений удельных сопротивлений?

Приложение

Основные физические свойства чистых металлов при 20°С

Металл	Магнитные свойства *	Атомная масса	Плотность	Температура плавления	Удельная теплопроводность	Удельное сопротивление	Длина свободного пробега	Работа выхода	Температура перехода в сверхпроводящее состояние
		г/моль	кг/м^3	°С	Вт/(м×К)	мкОм×м	Å	эВ	К
Al	П	27,0				0,0265		4,25	1,196
Cu	Д	63,5				0,0168		4,4	–
Fe	Ф769	55,8			73,3	0,097		4,31	–

* П – парамагнетик, Д – диамагнетик, Ф – ферромагнетик. Число после буквы Ф означает температуру магнитного разупорядочения в °С.

Дата добавления: 2015-06-28